航天继电器贮存过程吸合时间退化机理研究

航天继电器作为一种密封的电器元件,其贮存可靠性对于导弹等武器装备至关重要。如何测试评价航天继电器在贮存过程中性能及可靠性的衰退,是继电器用户和厂家非常关心的问题。利用开发的实验系统对某型号航天继电器进行了贮存加速实验,得到了吸合时间的变化规律。分析并验证了贮存过程中吸合时间变化的主要原因是簧片应力松弛所导致的反力变化。通过仿真与实验均证实了吸合时间与簧片初力存在近似的线性关系,进而提出可采用吸合时间来表征簧片的应力松弛退化特性。建立了高温条件下继电器吸合时间的贮存退化模型,为进一步研究继电器贮存可靠性及贮存寿命预测奠定了基础。     

继电器电磁机构电磁-热耦合模型建立与计算方法

继电器电磁机构的动态特性受其本身发热及环境温度的共同影响,在仿真时忽略以上因素会导致结果准确性降低。为解决该问题,通过分析动态特性和热场计算的数学方程,提出一种基于有限元仿真的电磁-热耦合建模方法。该方法旨在通过Flux与Simulink联合仿真,结合相似原理、电阻温度系数和J-A模型,建立一个综合考虑传热学系数、线圈电阻和软磁材料性能的耦合仿真模型。以大功率直流继电器GL200为例,运用耦合建模方法,对不同环境温度和反复短时工作状态下电磁机构动态特性进行仿真分析,并通过与实测数据的对比,证明电磁-热耦合模型仿真结果比忽略温度的模型仿真结果更加合理。     

基于彩色摄像和光谱分析联合测温方法的电弧温度场分布测量

温度是描述电弧物理特性的关键参数,掌握电弧温度分布随时间变化的规律对分析电弧燃烧机理及其对触头的烧蚀过程具有重要意义。利用彩色高速摄像机和光谱分析仪进行联合测温,得到电弧温度场空间分布随时间的变化规律。通过开距可调的电弧发生装置产生稳态电弧,进行测温系统标定,得到了稳态电弧温度场分布。在此基础上研究了不同稳态电流下电弧温度场分布,得到了电流对于标定系数及电弧温度场分布的影响规律。     

直流大功率继电器电弧研究综述

近年来从航空、航天到新能源产业迎来了一个快速发展的黄金时期,作为其中直流配电、管理及控制等系统中完成执行分断、功率切换及故障保护等功能的关键元器件——直流大功率继电器也得到广泛关注。在直流大功率继电器动作过程中,电弧的产生将极大地影响直流开断过程,因此对于电弧特性和电弧侵蚀的研究是提高直流大功率继电器可靠性和进行定量评估预测电寿命的关键问题。电弧是一个涉及等离子体物理、电磁场、流体力学、热传导等多学科交叉的基础科学问题,由于实验和理论研究均存在一定困难,目前对继电器类开关电器直流电弧触头侵蚀的物理机理和电弧特性了解尚不够完善清晰。该文以电弧问题为研究对象,从数值仿真与试验测量两个方面,综述国内外直流继电器类开关电弧侵蚀数学模型和电弧特性,并对下一步直流大功率继电器类开关电器电弧相关的研究工作进行展望。     

电动振动台模型辨识方法及其应用的研究

电动振动台是振动与冲击环境试验的主设备,对其模型的辨识与估计是开展振动控制技术研究和振动试验仿真的必要环节。本文基于电动振动台的动力学和电学耦合模型,提出了一种以冲击信号作为激励的振动台模型传递函数进行系统辨识与参数估计的方法。并应用其模型参数完成了冲击波形的生成。仿真结果与试验结果一致性很好,表明本文所提出的模型辨识方法有效可行,对电动振动台试验波形的生成具有一定的实用价值     

固态功率控制器国内外发展现状

航天器的全电化发展对其配电系统提出了更高的要求.固态功率控制器(SSPC)作为集继电器转换功能和断路器保护功能于一体的新型配电与保护执行器件,具有集成化、智能化等诸多优点,是未来航天器用配电器件的必然发展趋势.介绍了SSPC的工作原理,分析了国内外SSPC的发展现状,并对其未来技术发展趋势进行了展望.     

基于Wiener过程的航天继电器可靠性评估方法

提出了一种利用Wiener过程进行航天继电器可靠性评估的方法。从失效物理的角度判定退化数据是否符合Wiener过程,根据随机过程理论建立了失效概率、失效概率密度以及可靠度的退化模型,并利用极大似然理论对模型中的未知参量进行似然估计,实现可靠性评估。最后对某型号航天继电器进行可靠性寿命试验,验证了所提方法的合理性与有效性。     

电器可靠性容差设计新方法探讨

本文在系统优化设计和参数优化设计的基础上，提出电器产品可靠性容差设计新方法，即在给定可靠度指标的条件下，使电磁吸力特性容差和机械反力特性容差达到最佳配合。该方法可使产品的设计质量可控，以保证产品的出厂合格率。     

一种含赫兹接触的梁结构冲击特性分析方法

密封电磁继电器的接触系统可被等效为含有非线性赫兹接触条件的双梁结构力学模型。针对接触系统在冲击振动下容易被“抖断”和“抖闭”的特点，本文结合有限元方法、赫兹接触条件和Newmark β法进行编程仿真，得到了双梁结构接触系统在受到冲击下的动态特性，同时分析了赫兹接触条件对仿真结果的影响。最后借助电磁振动台对接触系统实物模型进行冲击试验，实验结果验证了方法的可行性与准确性。     

航天电磁继电器关键装调参数的研究

以装调参数对继电器动作过程中衔铁分断速度的影响为判别标准,利用虚拟样机技术对航天电磁继电器的主要装调参数进行了仿真分析,确定了影响衔铁分断速度的关键参数,为开发相关自动调试装置确定了目标,对控制衔铁分断速度和航天电磁继电器电寿命的分散性有重要意义.